Правила знаков

Положительным направлением светасчитается распространение слева направо.

Осевые расстояниямежду преломляющими поверхностями считаются положительными, если они измеряются по направлению распространения света (слева направо). Радиус кривизны поверхностисчитается положительным, если центр кривизны находится справа от поверхности (поверхность обращена выпуклостью влево). Угол между лучом и оптической осьюсчитается положительным, если для совмещения оси с лучом ось нужно вращать по часовой стрелке. Отрезки, перпендикулярные оптической осисчитаются положительными, если они располагаются над осью.

При оптических расчетах считается, что после каждой отражающей поверхности показатель преломления, осевое расстояние и угол отражения меняют знак на противоположный.

Меридиональная и сагиттальная плоскости

Меридиональная плоскость– это плоскость, проходящая через оптическую ось.

Сагиттальная плоскость– это плоскость, которая содержит луч, перпендикулярна меридиональной плоскости и не проходит через ось (может быть ломаной и рассматривается по частям).

5.1.3. Предмет и изображение в оптической системе

Основные положения

Предмет– это совокупность точек, из которых выходят лучи, попадающие в оптическую систему.

Вся возможная совокупность точек (от до) образуетпространство предметов. Пространство предметов может быть действительным или мнимым.

Оптическая система делит все пространство на две части: пространство предметов и пространство изображений.

Плоскость предметов и плоскость изображений– это плоскости, перпендикулярные оптической оси и проходящие через предмет и изображение.

Сопряженные точки

Если из некоторой точки в пространстве предметов выходят лучи и эти лучи затем пересекаются в пространстве изображений в какой-либо точке, то эти две точки называются сопряженными.

Сопряженные линии– это линии, для которых каждая точка линии в пространстве предметов сопряжена с каждой соответствующей точкой линии в пространстве изображений (дляидеальных оптических систем).

Типы предмета и изображения

Существуют два типа предмета и изображения: Ближний тип – предмет (изображение) расположены на конечном расстоянии, поперечные размеры измеряются в единицах длины. Дальний тип – предмет (изображение) расположены в бесконечности, поперечные размеры выражены в угловой мере.

5.2. Теория идеальных оптических систем (параксиальная или гауссова оптика)

5.2.1. Основные положения

В параксиальной области (бесконечно близко к оптической оси), любая реальная система ведет себя как идеальная:

Каждой точке пространства предметов можно поставить в соответствие сопряженную ей точку в пространстве изображений.

Каждая прямая линия имеет сопряженную ей прямую линию в пространстве изображений.

Каждая плоскость пространства предметов имеет сопряженную ей плоскость в пространстве изображений.

Из этих положений следует, что:

Меридиональная плоскость имеет сопряженную ей меридиональную плоскость в пространстве изображений.

Плоскость в пространстве предметов, перпендикулярная оптической оси, имеет сопряженную ей плоскость, перпендикулярную оптической оси в пространстве изображений.